CN113046842B - 一种环保型竹纤维提取方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及竹纤维制备技术领域，具体为一种环保型竹纤维提取方法及系统，其中方法包括以下步骤：s1，取黄步骤：将原竹经过至少一个去除竹子表面竹青的处理步骤得到竹黄材：s2，制丝步骤：将竹黄材经机械加工处理得到有厚度不超过2mm的竹黄丝；s3，结构分离步骤：将竹黄丝成堆后通过至少两个相对设置的夹持体对竹黄丝堆进行挤压，并且，至少一个夹持体相对另一个夹持体运动，以使得竹黄丝堆中至少部分竹黄丝的竹纤维和木质素相互结构分离，得竹黄丝结构分离混合物；s4，物理分离步骤：将竹黄丝结构分离混合物过筛得竹纤维，物理手段程度更高，更加环保。

Description

一种环保型竹纤维提取方法及系统

技术领域

本发明涉及竹纤维制备技术领域，具体为一种环保型竹纤维提取方法及系统。

背景技术

竹纤维产品具有天然的抗菌、抑菌、杀菌的效果，具有天然的抑菌、防螨、防臭、防虫功能，所以，现今社会对于竹纤维的需求量还是比较大的，而且对于竹纤维的品质要求也越来越高。现有技术中在竹纤维提取方面所采用的手段也是多种多样。

如申请号为201911270928.0的中国专利公开的一种生物型竹纤维素提取方法，包括步骤，取水、碳酸氢钠、酒石酸铵、月桂醇油醇聚氧乙烯醚、氯化钙、氨水、过氧化氢、尿素、十二烷基硫酸钠、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯-80配置成纤维素提取剂；将粗酶液A，粗酶液B混合，得混合酶液；将毛竹去叶，剖开，洗净，截断后进行水煮；将毛竹粉碎得到毛竹粉末；将竹粉末与纤维素提取剂混合浸泡后加热后进行固液分离，取滤渣；将滤渣加入混合酶液中浸泡；将浸泡完的竹材固液分离，取滤渣，用去离子水清洗后，高温干燥后即得竹纤维素；

又如申请号为201310410463.0的中国专利公开的一种利用烧碱提取竹纤维的工艺，包括如下步骤：酸预处理：取粗竹纤维，在60℃用1.5g／L的硫酸溶液处理，浴比为1：40，处理时间120min，处理后用1.0g／L的碳酸氢钠中和清洗；提取：将酸预处理过的粗竹纤维在干燥箱中50℃烘5h，在红外试色机中的密封罐中进行反应，烧碱浓度10g～30g／L，30℃时开始升温，以2℃／min的升温速度升温至所定温度后，保温1h，降温至40℃，浴比为1：40，取出后水洗，醋酸中和，再充分水洗至纤维里中性，放入干燥箱中50℃烘8h。

上述的这两种提取工艺都是属于通过生物化学手段实现的，采用了很多生物化学试剂，这些产品对于环保来说是不利的，并不能在生产竹纤维以后进行完全环保处理，总是需要排放一部分化学肥料到环境中，而且在竹纤维上多多少少会保留一些化学成分，很多对人体是不利的，并不能很好地供人体使用，生产效率也并不是很高。

还有如申请号为201510615297.7的中国专利公开的一种竹子分层提取竹纤维的方法，将竹材分类选料、开片并分层为竹青层竹条、竹肉层竹条和竹黄层竹条，之后依次进行定长竹条软化与连轧开纤以获得竹青层的粗竹纤维、竹肉层的粗竹纤维；将竹青层的粗竹纤维依次进行蒸煮脱胶、漂白、酸洗、干燥、加乳化油养生及机械梳理工序，则获得纺织用竹纤维；将竹肉层的粗竹纤维依次进行加乳化油养生、机械梳理及纤维切断工序，则获得一般用途竹纤维。该方法通过物理配合化学的手段进行竹纤维提取，虽然可以有效减少化学品的使用，但还是会有部分使用，提取竹纤维手段上物理程度不够，提取的竹纤维也还不够天然，这种方法的环保程度还不够好。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型竹纤维提取方法及系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种环保型竹纤维提取方法，包括以下步骤：

s1，取黄步骤：将原竹经过至少一个去除竹子表面竹青的处理步骤得到竹黄材；

s2，制丝步骤：将竹黄材经机械加工处理得到有厚度不超过2mm的竹黄丝；

s3，结构分离步骤：将竹黄丝成堆后通过至少两个相对设置的夹持体对竹黄丝堆进行挤压，并且，至少一个夹持体相对另一个夹持体运动，以使得竹黄丝堆中至少部分竹黄丝的竹纤维和木质素相互结构分离，得竹黄丝结构分离混合物；

s4，物理分离步骤：将竹黄丝结构分离混合物过筛得竹纤维。

作为对本发明的优选，步骤s3中，至少一个夹持体与竹黄堆接触的表面的温度在50-120摄氏度之间。

作为对本发明的优选，步骤s3中，包括上下设置的两个夹持体，竹黄丝堆处在上下两个夹持体之间，其中至少有一个夹持体转动。

作为对本发明的优选，所述夹持体包括圆形的金属底盘以及凸出于所述金属底盘的挤压模块，所述挤压模块外表面为曲面。

作为对本发明的优选，步骤s3中，对竹黄丝堆进行两次以上挤压得到竹黄丝结构分离混合物，后一次挤压过程中所使用的两个夹持体中至少有一个夹持体的挤压模块数量多于前一次挤压过程中所使用的两个夹持体中同一位置夹持体的挤压模块数量。

作为对本发明的优选，步骤s2具体包括步骤：

s21，对竹黄材切片形成竹黄片，竹黄片的厚度不超过2mm，宽度不超过10mm，长度不超过50mm；

s22，对竹黄片进行搅拌形成竹黄丝，竹黄丝的宽度不超过5mm，长度不超过20mm。

作为对本发明的优选，步骤s21中，竹黄材加工成在长度边沿上呈弯卷状的竹黄片。

作为对本发明的优选，在步骤s22中对所述竹黄片进行搅拌的搅拌叶片为平面型并且叶面垂直于与该搅拌叶片相连的搅拌轴的轴向，所述搅拌叶片为橡胶搅拌叶片或者塑料搅拌叶片。

作为对本发明的优选，在步骤s2和步骤s3之间还具有步骤s20：将步骤2中的竹黄丝放入加热容器内进行搅拌以使得竹黄丝软化，加热温度为100-150摄氏度。

一种环保型竹纤维提取系统，包括取黄模块、制丝模块、结构分离模块和物理分离模块，其中，取黄模块用于将原竹经过至少一个去除竹子表面竹青的处理步骤得到竹黄材；

制丝模块用于将竹黄材经机械加工处理得到有厚度不超过2mm的竹黄丝；

结构分离模块用于将竹黄丝成堆后通过至少两个相对设置的夹持体对竹黄丝堆进行挤压，并且，至少一个夹持体相对另一个夹持体运动，以使得竹黄丝堆中至少部分竹黄丝的竹纤维和木质素相互结构分离，得竹黄丝结构分离混合物；

物理分离模块用于将竹黄丝结构分离混合物过筛得竹纤维。

本发明的有益效果：1.完全采用物理手段进行提取，更加环保；

2.提取的竹纤维更加天然，对人体使用更加有益；

3.可以进行大规模生产，生产效率得以保障；

4.竹纤维的提取率也较高。

附图说明

图1为实施例1的方法的步骤流程图；

图2为实施例2的系统模块图；

图3为实施例2的刨切装置的立体结构示意图；

图4为实施例2的制丝装置的拉丝搅拌桶剖开后的立体结构示意图；

图5为实施例2的结构分离装置的上侧夹持体上升后的立体结构示意图；

图6为实施例2的加热搅拌装置的加热搅拌桶剖开后的立体结构示意图。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1，如图1所示，一种环保型竹纤维提取方法，主要包括以下步骤：

s1，取黄步骤：将原竹经过至少一个去除竹子表面竹青的处理步骤得到竹黄材；在该步骤中，优选采用4-6年岁数的竹子作为原竹，可以通过现有的撞竹机、电锯等设备将竹子先加工成竹条，然后通过现有的切片机等设备将竹条外表的竹青层进行去除即可，就能得到竹黄材，本实施例中这种竹黄材指的是去除外侧的竹青层以后带有竹肉并颜色偏黄的部分，也即竹子的主体部分，当然，最好将竹黄材靠内侧的竹节部分也剔除掉，这样，竹黄材就是靠竹子中间层的部分了，本实施例的方法就是适用于这种竹子中间层的竹纤维的提取方法，通过上述的手段，优选制得的竹黄材呈矩形条状结构且尺寸优选为长度在0.5-2m之间，宽度在3-10mm之间，厚度在3mm以上并尽量控制在15mm以下，不用太厚，都是可以的。

接下来就是步骤s2，制丝步骤：将竹黄材经机械加工处理得到有厚度不超过2mm的竹黄丝，竹黄丝的尺寸在于薄，一般采用0.5-2mm之间的即可，优选为1mm，宽度不超过5mm并优选在2-4mm之间，长度不超过20mm并优选在5-15mm之间，当然同一批次的竹黄丝尽量保持尺寸上的统一为宜，但是制作过程中由于加工过程中机械设备对于这种薄的产品的加工始终会有偏差，主要是在长宽的尺寸上是有差异的，但是影响并不大，因为在厚度是能保证百分之九十以上是统一的，而本实施例的最终的一点就是对于竹黄丝厚度尺寸的要求，这是会影响后续步骤的顺利开展的，上述的要求就是为了得到更加利于后续工艺步骤的竹黄丝的。

s3，结构分离步骤，该步骤就是让竹黄丝中原本结构在一起的竹纤维和木质素脱离开来，通过前述变薄的竹黄丝来进行生产，就能有效实现该目的，具体为：将竹黄丝成堆后通过至少两个相对设置的夹持体对竹黄丝堆进行挤压，并且，至少一个夹持体相对另一个夹持体运动，以使得竹黄丝堆中至少部分竹黄丝的竹纤维和木质素相互结构分离，得竹黄丝结构分离混合物。这里需要注意的是，本实施例采用的是干燥的夹持体来进行挤压并运动，使得竹纤维上的木质素脱离出去，从而使得竹黄丝的成分能得到分离，竹黄丝中原始状态下包括竹原纤维，还包括蛋白质等营养成分、灰分以及钠、铁、钙等微量元素，但是竹原纤维的比重基本上达到百分之八十到百分之九十，而竹原纤维的的化学成分主要是纤维素、半纤维素和木质素，其中木质素对于纤维使用是没有益处的，所以需要剔除掉，通过上述步骤进行处理，就能极大将木质素分离出去，因为木质素占有较大的比重，这样大量木质素的去除，使得留下的竹纤维就能有很好的品质，当然，通过该步骤，纤维本身能较好地从竹黄丝中脱离出来，跟其他营养成分等分离开，可以得到更纯的去除很多木质素后的竹纤维。当然，该步骤后，竹黄丝还是会留有一些大颗粒的杂质，包括没有分离完全的竹黄丝颗粒物、竹子本身的一些结构，包括分离出来散落的木质素、营养成分等，还有就是我们所需要的竹纤维，所以会形成所述的竹黄丝结构分离混合物，但由于各种分离物有着不同的尺寸，所以可以通过筛机进行筛选得到所需产物。

那么，就有步骤s4，即物理分离步骤：将竹黄丝结构分离混合物过筛得竹纤维，可以采用多级回旋筛进行处理。具体，可以将步骤3中最终获得的竹黄丝结构分离混合物通过3级以上的筛选得到竹纤维，本实施例推荐一种筛选方法，多级回旋筛可以采用圆形摇摆筛，并采用7级筛选，那就需要7个筛网，并需要8个圆筒形筛箱上下堆叠，上面7个筛箱底部都是有筛网的，最底下的那个筛箱是接从上往下第7个筛箱的筛网筛选下来的物料的，所以不用筛网，而筛网处在上下两个筛箱之间，筛网从上往下目数逐渐变大，从上往下可以设置为16目、20目、30目、40目、60目、80目、100目，竹纤维基本上会停留在60目筛网所在筛箱中，还有些会停留着80目筛网所在筛箱中，本实施例所分离的竹纤维基本上能达到长度0.1mm左右，但是因为纤维间有一定的吸附性，就会形成絮状物，而60目的筛网为筛孔尺寸是0.250mm标准目数的，所以这个尺寸可以让竹纤维成团的絮状物能留在该筛网上，而40目以上的筛网将大颗粒的杂物筛选掉了，80目筛网以下的部分就是筛选了一些粉状的更细小的物质，除了竹纤维，其他筛选的物料都是可以根据成分不同回收后可以作为他用。

为了更好地提取竹纤维，进行优化，在步骤s3中，至少一个夹持体与竹黄堆接触的表面的温度在50-120摄氏度之间，也即，对夹持体进行加热，使得夹持体具有一定的温度提升，可以让竹黄丝软化，使得竹黄丝的柔韧性更好些，特别是对于那种有点老的竹子制作的偏硬的竹黄丝，本身还有点枯，在挤压过程中容易磨碎，竹纤维容易受损，变成碎的颗粒物后，也不容易被挤压到，就比较难以进行较好地挤压分离以及更加彻底地挤压分离，所以是需要保证竹黄丝一定的连带尺寸的情况下才能较好地进行持续性地挤压分离作业，而夹持体与竹黄堆接触的表面的温度进一步优化为70-90摄氏度，可以选择80摄氏度左右，这样既不会过热导致竹材碳化，同时能使得竹黄丝有不错的软化效果，利于竹纤维的提取率的提升，也能保证竹纤维的高品质。

进一步，步骤s3中，包括上下设置的两个夹持体，竹黄丝堆处在上下两个夹持体之间，其中至少有一个夹持体转动，夹持体在水平方向上进行中轴心式转动，或者偏心式的转动，例如，下侧的夹持体不动，并对其进行加热和用于盛放竹黄丝，上侧的夹持体下压住下侧夹持体上的竹黄丝堆并进行偏心式的转动，这样，就能在对竹黄丝在挤压状态下进行摩擦竹黄丝的表面，使得竹纤维和木质素有效分离，非常有效，提取率高，而且效率也较高。

所述夹持体包括圆形的金属底盘以及凸出于所述金属底盘的挤压模块，所述挤压模块外表面为曲面，挤压模块可以采用不锈钢制得，与竹黄丝接触的外表面不仅为曲面，还最好是圆弧形的，还需要尽可能光滑，这样摩擦造成的损伤较少，就能有效分离出木质素。

进一步，步骤s3中，对竹黄丝堆进行两次以上挤压得到竹黄丝结构分离混合物，后一次挤压过程中所使用的两个夹持体中至少有一个夹持体的挤压模块数量多于前一次挤压过程中所使用的两个夹持体中同一位置夹持体的挤压模块数量。也即，在分离过程中是进行多次的，并且每次是在不同组的两个夹持体之间进行，例如采用两次挤压进行分离，第一次中两个夹持体上下侧的夹持体上的挤压模块数量均为5个，则第二次时，上下两个夹持体至少有一个的挤压模块数量是比第一次的要多的，同一位置指的是上下的位置，也即第二次的靠上的夹持体与第一次的靠上的夹持体相比挤压模块数量要多，或者第二次的靠下的夹持体的挤压模块数量比第一次的靠下的夹持体的挤压模块数量要多，或两者同时都变多，但是同一位置的夹持体的挤压模块的数量在后一次是不减少的，可以保持相等，并优选靠上的夹持体的转动的速度要比前一次的速度要快，例如，第一次为每分钟50转，则第二次可以为每分钟75转，加热温度可以适当比第一次降低，当然，第一次分离也是得到竹黄丝结构分离混合物，但竹纤维和木质素分离还不够彻底，通过第二次分离以后，使得木质素的去除率更高，同时分离出来的竹纤维也能更多。

但是要注意的时候，本实施例中的结构分离，是要尽量保持干燥的，这样才能更好地通过挤压和旋转分离出竹纤维和其他组分的，如果湿度大，一方面不容易进行分离，另一方面，分离出来的成分容易混粘在一起，不能有效进行筛选。

关于竹黄丝的具体制作过程可以是，步骤s2具体包括步骤：

s21，对竹黄材切片形成竹黄片，竹黄片的厚度不超过2mm，宽度不超过10mm，长度不超过50mm，这里竹黄片的尺寸是指在平整状态下的尺寸，竹黄片可以加工成平的状态，也可以加工成接下来会提到的弯卷状，而弯卷状的竹黄片展平后的尺寸也是优选采用这个平整状态的尺寸。

s22，对竹黄片进行搅拌形成竹黄丝，竹黄丝的宽度不超过5mm，长度不超过20mm。搅拌的速度控制在1000转以内，优选为500-700转，不能太快，不然容易对竹黄本身造成损伤，而且还会让竹黄丝飞起来太多，不利于收集，对竹黄片的拉丝程度会不够彻底，太慢的话效率低，搅拌的物料都堆在搅拌桶底下，不能充分搅拌拉丝。为了竹黄片更好地搅拌成竹黄丝，步骤s21中，竹黄材加工成在长度边沿上呈弯卷状的竹黄片，可以通过手工刨子或者出口是弯曲状的切片设备实现，使得竹黄材加工以后形成的竹黄片是呈弯曲状的结构，便于搅拌成竹黄丝。进一步，步骤s22中，所述竹黄片通过橡胶搅拌叶片或者塑料搅拌叶片进行搅拌，有效保护竹黄丝中的成分不被破坏，为了对竹黄片有效进行搅拌拉丝，搅拌桶优选倾斜设置，与水平方向的夹角并不是垂直的，也即搅拌桶并不是竖直状态的，而是在优选在60-80度之间，这是对常规的圆柱形的搅拌桶而言的，确切的说，其目的是为了使得搅拌桶桶内的圆柱形搅拌空间是倾斜的，那么桶内侧壁也就是倾斜的，与水平方向的夹角角度60-80度之间，这样，可以让物料有顺着桶内侧壁向下滑落的动作，可以更好地添料，并能使得竹黄片被更好地搅拌切割拉丝，搅拌桶的搅拌轴也是倾斜的并与桶内搅拌空间的倾斜角度尽量保持一致。比较重要的是，搅拌轴上固定的搅拌叶片采用平面型的叶片，厚度优选在0.3-1mm之间为宜，优选为椭圆形的，并且叶面是垂直搅拌轴的，这样就能搅拌、挤压、切割竹黄片了，搅拌叶片在搅拌桶径向的尺寸要足够大，这样才能有效切割竹黄片，比如搅拌叶片与桶内侧壁的径向间距最近的距离控制在50mm以内。当然，搅拌桶、搅拌空间、搅拌轴是竖直方向设置的，一样具有不错的使用效果，但是最主要的是，搅拌叶片叶面是垂直于搅拌轴的，叶面方向是在朝上下方向的比使得其边沿作为刃口环绕在搅拌轴以更好切丝，所以这种搅拌叶片可以理解为是切割刀盘并带有较小的搅拌功能。通过转速、搅拌叶片形状尺寸、搅拌时间等的选择，可以对不同尺寸的竹黄片进行切割处不同尺寸的竹黄丝，但是该搅拌设计，只能拉丝形成大致差不多尺寸的竹黄丝，因为都是有偏差的，所以搅拌后形成的竹黄丝可以通过筛选机进一步精细化筛选，可以得到尺寸更加一致的竹黄丝。

当然，竹黄丝的制作工艺也可以采用其他手段实现，但上述的方式可以有效保证竹黄丝的制取效率和竹黄丝的品质。

为了更好地软化竹黄丝，可以在步骤s2和步骤s3之间加入步骤s20，可以作为竹黄丝的预热步骤使用，即将步骤2中的竹黄丝放入加热容器内进行搅拌以使得竹黄丝软化，加热温度为100-150摄氏度。这里在搅拌的时候速度控制的更慢，优选在每分钟50转以下，这里采用的搅拌桶优选是横向平铺设置的且搅拌轴沿水平方向，搅拌轴上的叶片可以采用平面型或者桨叶型的结构但是他们的叶面尽量是跟搅拌轴平行的状态，比如采用平面型半圆式的搅拌叶片，这种搅拌叶片的叶面是跟搅拌轴的轴心线平行的或者就是共面的，因为在这里主要是为了搅拌和加热均匀，加热也是需要尽量保持干燥的，主要是对竹黄丝进行软化，特别是对材质很硬的竹黄丝非常适用，加热温度进一步优选为110-130摄氏度，比如120摄氏度，这里的搅拌叶片也尽量耐高温的塑料叶片或者橡胶叶片。

通过上述方法提取的竹纤维，品质较好，竹黄丝提取竹纤维的提取率能达到百分之十五以上，例如，100千克竹黄丝，通常可以提取15千克以上的竹纤维，高的话，可以百分之二十五左右甚至以上。在强度方面，上述方法提取的竹纤维，干断裂强度（CN/dtex）都能达到2.2以上，湿断裂强度（CN/dtex）基本上都能达到1.2以上，还能其他性能都是比较好的，特别还有就是化学成分的消失，更加环保，使用更加安全。

本实施例安排了四批次竹黄丝运用上述方法提取竹纤维的试验，这四个批次竹黄丝的重量是一致的，都是采用50千克左右：

第一批次：竹黄丝的尺寸，平均厚度0.5mm，平均宽度2mm，平均长度5mm；通过一次挤压分离，具体为，竹黄丝初始成堆平均厚度3mm，通过两个夹持体挤压20分钟，上侧的夹持体转速为每分钟40转，加热温度为70摄氏度；得到的竹黄丝结构分离混合物过筛30分钟；最终竹纤维提取16千克左右。这里，该批次中，不同的竹黄丝之间的上述各种尺寸的偏差尽量不超过百分之二十，尽量保证尺寸的一致性，后面批次的竹黄丝也是尽量做到这一点。

第二批次，竹黄丝的尺寸，平均厚度1mm，平均宽度3mm，平均长度10mm；通过一次挤压分离，具体为，竹黄丝初始成堆平均厚度4mm，通过两个夹持体挤压30分钟，上侧的夹持体转速为每分钟50转，加热温度为80摄氏度；得到的竹黄丝结构分离混合物过筛30分钟；最终竹纤维提取18千克左右。

第三批次，竹黄丝的尺寸，平均厚度1mm，平均宽度3mm，平均长度10mm；通过两次挤压分离，具体为，第一次，竹黄丝初始成堆平均厚度4mm，通过两个夹持体挤压30分钟，上侧的夹持体转速为每分钟50转，加热温度为80摄氏度，得到第一次竹黄丝结构分离混合物，将第一次竹黄丝结构分离混合物放入另外两个夹持体中进行第二次挤压分离，也需成堆放置，厚度在3mm左右，通过两个夹持体挤压30分钟，上下两个夹持体的挤压模块数量各增加一倍，上侧的夹持体转速为每分钟75转，加热温度为60摄氏度；将第二次得到的竹黄丝结构分离混合物过筛30分钟；最终竹纤维提取24千克左右。

第四批次：竹黄丝的尺寸，平均厚度2mm，平均宽度4mm，平均长度15mm；通过一次挤压分离，具体为，竹黄丝初始成堆平均厚度6mm，通过两个夹持体挤压40分钟，上侧的夹持体转速为每分钟60转，加热温度为90摄氏度；得到的竹黄丝结构分离混合物过筛30分钟；最终竹纤维提取20千克左右。

并且上述批次竹黄丝的竹原纤维中去除的木质素的去除率基本上都能保持在50%-80%，保证制得的竹纤维的木质素含量就很低了，品质会很好。还有需要注意的是，每个夹持体上所有挤压模块优选是间隔分布的并且在水平方向所占的总面积是优选小于夹持体在水平方向的总的覆盖面积的60%，因为，挤压模块占比太大会不利于竹黄丝的翻动。还有就是，各个批次所有竹黄丝每一次的挤压分离，不管是第一次还是第二次甚至是有些更多次的，都可以在一组大尺寸的两个夹持体完成，也可以是通过若干组构造相同的小尺寸的夹持体在同一时间段内完成，因为一次去完成50千克的量的设备尺寸以及性能要求就比较高，而且并不利于竹黄丝在挤压分离过程中的翻动，推荐各个批次，同一次的挤压分离可以通过多组小型的夹持体来完成为宜，比如每组承载量5千克，就通过十组夹持体来完成。

另外，上述四个批次的竹黄丝的加工是采用4-6年竹年龄的竹子的，下面再提供第五批次的案例，是针对10年以上的老龄竹子的，采用竹黄丝也是50千克，但会引入前述的预热步骤，具体为，竹黄丝的尺寸，平均厚度0.5mm，平均宽度2mm，平均长度5mm；通过加热搅拌桶加热30分钟，加热温度120摄氏度，转速每分钟30转，这里的搅拌桶可以设计的很大，将所有竹黄丝一起放入加热搅拌即可；然后，通过一次挤压分离，具体为，竹黄丝初始成堆平均厚度3mm，通过两个夹持体挤压20分钟，上侧的夹持体转速为每分钟40转，加热温度为70摄氏度；得到的竹黄丝结构分离混合物过筛30分钟；最终竹纤维提取16.5千克左右。

本实施例中所涉及的设备都可以采用实施例2系统中所提及的设备。

实施例2，如图2-6所示，一种环保型竹纤维提取系统，其适用于实施例1中的竹纤维提取方法，包括取黄模块、制丝模块、结构分离模块和物理分离模块，其中，取黄模块用于将原竹经过至少一个去除竹子表面竹青的处理步骤得到竹黄材；

制丝模块用于将竹黄材经机械加工处理得到有厚度不超过2mm的竹黄丝；

结构分离模块用于将竹黄丝成堆后通过至少两个相对设置的夹持体对竹黄丝堆进行挤压，并且，至少一个夹持体相对另一个夹持体运动，以使得竹黄丝堆中至少部分竹黄丝的竹纤维和木质素相互结构分离，得竹黄丝结构分离混合物；

物理分离模块用于将竹黄丝结构分离混合物过筛得竹纤维。

其中，取黄模块包括撞竹机和切片机，这两者均可以采用现有的设备即可，主要是为了得到矩形条状的竹黄材，通过撞竹机将竹子切开以后，将竹条放入切片机切除外侧面的竹青和内侧的竹节并在长度方向进行切断，得到所需尺寸的竹黄材。

竹黄材制作完毕以后就要周转进入到制丝模块中去制丝模块可以包括刨切装置和制丝装置。刨切装置可以采用现有的手工刨子，或者采用现有的刨切机，如果采用刨切机a1，则刨切机的出口最好设置有若干组成弧形排布的导向压紧轮a2，使得刨切出来的竹黄片能在有一定温度的条件下呈弯卷状，如果是手工刨子由于本身出口是斜向的，刨切出来的竹黄片就是会带弯卷状的，竹黄片制作好以后，就要放入制丝装置中去了，制丝装置本实施例提供了一种新的设备，其包括一个搅拌桶作为拉丝搅拌桶b1，拉丝搅拌桶b1内具有通过电机驱动的搅拌轴并作为拉丝搅拌轴b2，拉丝搅拌轴b2上的固定有的搅拌叶片作为拉丝搅拌叶片b3，优选采用两片拉丝搅拌叶片b3，一上一下间隔安装固定连接在拉丝搅拌轴b2上，两片拉丝搅拌叶片b3均采用平面型的椭圆形状的叶片，两片拉丝搅拌叶片b3平行设置，并且两片拉丝搅拌叶片b3的椭圆中心穿设固定在拉丝搅拌轴b2上，拉丝搅拌叶片b3的叶面是垂直于拉丝搅拌轴b2的，也即垂直于拉丝搅拌轴b2轴向的，进一步，这两片拉丝搅拌叶片b3的长轴在拉丝搅拌轴b2轴向的投影是垂直交叉的，这样在搅拌切割过程中，竹黄片、竹黄丝有可以有比较好的上下浮动的活动空间，这两片拉丝搅拌叶片b3的椭圆尺寸形成可以一致，并优选长短轴的比值为5:3至5：1，厚度优选在0.3-1mm之间为宜，拉丝搅拌叶片b3优选采用橡胶搅拌叶片或者塑料搅拌叶片，而不采用金属搅拌叶片。拉丝搅拌轴b2的桶内侧壁上还固定有若干固定齿b4，固定齿b4优选为弯曲的橡胶管或者塑料管并且其弯曲的弧形路径所在的轴心方向优选是跟拉丝搅拌轴b2的轴向是一致的，那么橡胶管或者塑料管的两端出口方向是垂直于拉丝搅拌轴b2的轴向，不仅可以配合拉丝搅拌叶片b3对竹黄片拉丝成竹黄丝，也能使得竹黄丝可以通行，更多空间得到利用，这种管状固定齿的水平弯曲延伸长度在10mm左右为宜，并且固定齿b4采用橡胶管或者塑料管的管壁厚度控制在0.5-1.5mm左右，为了更好地配合两片拉丝搅拌片叶进行对竹黄片撕开呈竹黄丝，或者固定齿也可以采用呈直立状的半圆形片状的齿，但也是塑料或者橡胶材料制得的，通过这种制丝装置的使用，就能将竹黄片进行更好地加工了，搅拌轴的速度控制在1000转以内，优选为500-700转，例如，采取600转的转速，就能达到比较好的拉丝效果。通过这种方式，就能得到所需的竹黄丝了。该制丝装置的搅拌桶可以上下竖直方向设置，这种情况下，拉丝搅拌桶b1可以采用圆柱形状的桶体，内部形成的空间是圆柱形的，作为圆柱形搅拌空间，拉丝搅拌桶b1轴向在上下竖直方向了，拉丝搅拌轴b2伸入搅拌桶内并轴向也是竖直方向，拉丝搅拌桶b1上方开口进料，桶底可以安装可以开合的出料门，方便制作好的竹黄丝出去。更为优选的是，拉丝搅拌桶b1内的内腔，如前述的圆柱形搅拌空间是倾斜设置的，这种情况可以直接将前述的圆柱形状桶体的拉丝搅拌桶b1倾斜设置即可，通过带有倾斜角度的倾斜式机架b5安装连接住即可，拉丝搅拌桶b1与水平方向的夹角控制在60-80度之间，或者也可以桶体还是直立状能直接放置的结构，但是桶体内的内腔，是倾斜的圆柱形搅拌空间，也是可以的，这样做的目的，在于使得桶体的内侧壁面是倾斜延伸的，可以供竹黄片更好地投入和拉丝。

那么得到的竹黄丝以后就要进入下一环节了，就是要对这些竹黄丝进行结构分离，将竹黄丝里面的组分进行剥离，在结构分离模块中进行，结构分离模块主要包括一种结构分离装置，结构分离装置是需要包括两个夹持体的，这两个夹持体优选上下相对设置，所述夹持体优选包括圆形的金属底盘c1以及凸出于所述金属底盘的挤压模块c2，下侧的金属底盘的挤压模块c2向上凸，上侧的金属底盘的挤压模块c2向下凸，金属底盘c1可以采用钢铁制的圆形底盘，所述挤压模块c2外表面为曲面，并优选为弧形凸起的光滑曲面，下侧夹持体的金属底盘c1工作时是不动并用于堆放竹黄丝堆，上侧夹持体的金属底盘c1通过电机的电机轴向上连接住并通过电机轴旋转驱动, 上侧夹持体的金属底盘c1可以是偏心式的旋转，如果是偏心式的旋转，则下侧的金属底盘c1尺寸要大于上侧的金属底盘c1，下侧的金属底盘c1的边沿连接有向上延伸的一圈包围板c11，防止物料向外溢出，包围板c11也可以在设置一些可以开合的门结构，方便物料横向取出。下侧的金属底盘c1可拆卸安装连接在固定桩或者机架等基座c3上，例如基座c3上设置有开口朝上的定位用的矩形槽，下侧的金属底盘c1的底部可以焊接等方式固定一些跟定位用的矩形槽相匹配的矩形块，这样就能方便拆卸，用于分离后的竹黄丝结构分离混合物进行更好地直接收集，当然，也可以通过刷子或者可以扫的器具将竹黄丝结构分离混合物进行收集。而上侧夹持体的金属底盘c1优选是要能升降的，进一步还能水平移动的，比如将电机通过现有的升降或者其他移动设备连接住即可，就能升降或者平移，需要注意的是，需要保证上下侧的挤压模块c2之间的是需要具有间隔距离的并控制在比竹黄丝初始成堆平均厚度小于0.5-1.5mm即可，基本上能抵压碰到竹黄丝即可，使用的时候，是先将竹黄丝放在下侧的金属底盘c1上，然后在移入上侧的金属底盘c1，挤压模块c2凸出金属底盘c1的程度控制在3mm以内为宜，挤压模块c2是镶嵌在金属底盘c1上的，而金属底盘c1表面本身可以开设圆环形的波纹槽并上下槽深尽量控制在1mm左右，这种结构也比较适合没有挤压模块c2的夹持体使用，也即，上下两个夹持体可以不带有挤压模块c2，就只有上下两个金属底盘c1也是可以的，这种情况下，波纹槽相对来说意义更大些，如果是这种情况，上下金属底盘c1之间的间隔也要小于竹黄丝初始成堆平均厚度，比如小于1mm左右。而关于夹持体的加热方式，可以在夹持体下部安装现有的加热部件对金属底盘c1进行加热，上下侧的夹持体优选都是需要加热的，保证竹黄丝堆整体温度的均匀性。这里推荐一种比较好的又环保、效果又好的加热结构，是用在下侧的夹持体上，采用不锈钢的加热管，加热管内通蒸汽加热，这种加热管呈弯曲状并有一部分镶嵌在金属底盘c1上，并且镶嵌在金属底盘c1上的加热管部分向上凸并凸出于下侧的金属底盘c1上表面的部分就作为挤压模块c2，也即挤压模块c2是通蒸汽的不锈钢加热管的一部分，而且不锈钢加热管的外表也是曲面又是能做得比较光滑，用在该处非常适合，而且能通蒸汽加热，效果非常好，但要保证加热管的密封性，因为这里的加热是不能让物流变湿的，不锈钢加热管也可以安装在基座c3上，而下侧的金属底盘c1与不锈钢加热管的镶嵌方式可以采用现有的可拆卸分离式的，可以方便两者的拆分。而上侧的夹持体需要活动，比较难以接入不锈钢的蒸汽式加热管，所以，只要采用现有的可移动的加热模块对上侧的金属底盘c1进行加热即可。

另外，当上下侧的挤压模块c2在水平方向是弧形的片段结构，那么弧形的朝向是优选不同的，例如，下侧的挤压模块c2弧形弯曲的开口是按照顺时针的，则上侧的挤压模块c2弧形弯曲的开口优选是逆时针的，会有更好的分离效果。

这样，通过上述这种结构分离装置分离以后就能较好地得到竹黄丝结构分离混合物了。

经过结构分离装置获得的竹黄丝结构分离混合物通过物理分离模块进行筛选分离就能得到竹纤维了，物理分离模块主要包括筛选机，可以采用现有的多级回旋筛，例如，采用圆形摇摆筛。

另外，根据需要还可以配置一个预热模块，预热模块对应实施例1的预热步骤，也即在可以在步骤s2和步骤s3之间加入的步骤s20，用于对竹黄丝进行预热，可以采用一种加热搅拌装置，加热搅拌装置包括搅拌桶，这里的搅拌桶作为加热搅拌桶d1，优选是横向平铺设置，其搅拌轴可以称作为加热搅拌轴d2，加热搅拌轴d2轴向沿水平方向，加热搅拌桶d1采用常规的圆柱形结构即可，加热搅拌轴d2上采用的搅拌叶片作为加热搅拌叶片d3并可以采用平面型或者桨叶型的结构，但这里的搅拌叶片的叶面整体尽量是跟加热搅拌轴d2平行的状态，比如采用平面型半圆式的搅拌叶片，这种搅拌叶片的叶面是跟加热搅拌轴d2的轴心线平行的或者就是共面的，这个搅拌桶内的搅拌叶片也可以设计的多一些，让竹黄丝加热更加均匀。加热搅拌桶d1的加热方式可以采用管道加热，在桶内穿设一些加热用的管道，比如油管等，优选还是通蒸汽的不锈钢加热管，当然也是保证管道的密封性，防止加热介质影响设备、影响竹材的品质等。

上述蒸汽的来源可以是其他工厂排放的，也可以在这种蒸汽管道中通入一些其他工厂排放的蒸汽以外的加热尾气等，也属于对热能的回收利用，更加环保，当然这些气体还是需要最终去处理的，但是这种加热方式可以很好地运用在本申请中，更加环保。

而且，本申请的竹纤维提取方法不需要采用化学试剂等添加剂，进一步可以提升环保性，而对于提取出来的高品质竹纤维本身就不会像现有技术一样带有很多化学物质，竹纤维也更加环保，也不需要做什么环保处理，甚至可以运用在食品级的产品上。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种环保型竹纤维提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1，取黄步骤：将原竹经过至少一个去除竹子表面竹青的处理步骤得到竹黄材；

s2，制丝步骤：将竹黄材经机械加工处理得到有厚度不超过2mm的竹黄丝；

s3，结构分离步骤：将竹黄丝成堆后通过至少两个相对设置的夹持体对竹黄丝堆进行挤压，并且，至少一个夹持体相对另一个夹持体运动，以使得竹黄丝堆中至少部分竹黄丝的竹纤维和木质素相互结构分离，得竹黄丝结构分离混合物；

s4，物理分离步骤：将竹黄丝结构分离混合物过筛得竹纤维，步骤s3中，至少一个夹持体与竹黄堆接触的表面的温度在50-120摄氏度之间，包括上下设置的两个夹持体，竹黄丝堆处在上下两个夹持体之间，其中至少有一个夹持体转动，所述夹持体包括圆形的金属底盘以及凸出于所述金属底盘的挤压模块，所述挤压模块外表面为光滑曲面，步骤s2具体包括步骤：

s21，对竹黄材切片形成竹黄片，竹黄片的厚度不超过2mm，宽度不超过10mm，长度不超过50mm；

s22，对竹黄片进行搅拌形成竹黄丝，竹黄丝的宽度不超过5mm，长度不超过20mm，在步骤s2和步骤s3之间还具有步骤s20：将步骤2中的竹黄丝放入加热容器内进行搅拌以使得竹黄丝软化，加热温度为100-150摄氏度。

2.根据权利要求1所述的一种环保型竹纤维提取方法，其特征在于，步骤s3中，对竹黄丝堆进行两次以上挤压得到竹黄丝结构分离混合物，后一次挤压过程中所使用的两个夹持体中至少有一个夹持体的挤压模块数量多于前一次挤压过程中所使用的两个夹持体中同一位置夹持体的挤压模块数量。

3.根据权利要求1所述的一种环保型竹纤维提取方法，其特征在于，步骤s21中，竹黄材加工成在长度边沿上呈弯卷状的竹黄片。

4.根据权利要求1所述的一种环保型竹纤维提取方法，其特征在于，在步骤s22中对所述竹黄片进行搅拌的搅拌叶片为平面型并且叶面垂直于与该搅拌叶片相连的搅拌轴的轴向，所述搅拌叶片为橡胶搅拌叶片或者塑料搅拌叶片。

5.一种应用于权利要求1所述的一种环保型竹纤维提取方法的环保型竹纤维提取系统，其特征在于，包括取黄模块、制丝模块、结构分离模块和物理分离模块，其中，取黄模块用于将原竹经过至少一个去除竹子表面竹青的处理步骤得到竹黄材；

制丝模块用于将竹黄材经机械加工处理得到有厚度不超过2mm的竹黄丝；

结构分离模块用于将竹黄丝成堆后通过至少两个相对设置的夹持体对竹黄丝堆进行挤压，并且，至少一个夹持体相对另一个夹持体运动，以使得竹黄丝堆中至少部分竹黄丝的竹纤维和木质素相互结构分离，得竹黄丝结构分离混合物；

物理分离模块用于将竹黄丝结构分离混合物过筛得竹纤维。

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